Биоценоз: состав и структура, динамика и связи. 

Горная система Хибины, Россия Содержание скрыть 1Биоценоз как сообщество организмов 2Чем определяется видовая структура биоценоза? 3Биоценоз и биогеоценоз 4От чего зависит состав и структура биоценоза? 5Видовая насыщенность биоценоза 6Исторические факторы в формировании биоценоза 7Динамика биоценозов 8Суксессии биоценозов

Биоценоз как сообщество организмов

Растительный покров и животное население земного шара чрезвычайно разнообразны, что объясняется пестротой условий существования в разных районах и большим количеством видов растений (более 500 тыс. видов и 1,5 млн. видов животных), приспособленных к условиям жизни в определенной среде. Все организмы, как правило, обитают в природе не изолированно, а в связи друг с другом.

Дополнительно:▶ Виды связей и отношений в биоценозе с примерами

Биоценоз – совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, заселяющих определенный участок суши или водоема (биотоп). Все они связаны как между собой, так и с абиотическими факторами среды. Биоценоз – это динамическая, способная к саморегуляции система, компоненты которой (продуценты, редуценты и консументы) взаимозависят друг от друга. В биоценозе выделяют: зооценоз (совокупность животных), фитоценоз (совокупность растений), микоценоз (совокупность грибов), микроценоз (совокупность микроорганизмов).

Примеры биоценозов: лес, луг, степь, болото, сельскохозяйственные угодья и тому подобное.

Границы биоценоза и связанного с ним биотопа чаще всего можно хорошо наблюдать визуально. Растительность или совокупность растительных сообществ является неотъемлемой составной частью ландшафта и одним из наиболее динамичных компонентов окружающей среды. Таким образом, фитоценозы и зооценозы являются частью более сложных природных систем-биогеоценозов, совокупность которых образует биосферу Земли.

Чем определяется видовая структура биоценоза?

Жизнь биоценоза определяется как биологическими особенностями, так и физико-географическими условиями существования. Недаром биоценоз считается как биологическим явлением так и географическим.

Биоценоз тесно связан с условиями неживой природы (биотопом). Состав и строение биоценоза, его внешний вид, характер связей между организмами меняется в зависимости от абиотических факторов: климатических факторов, рельефа местности, состава пород и тому подобное. Главными лимитирующими факторами видового разнообразия являются температура, влажность и наличие пищевых ресурсов .

Биоценоз и биогеоценоз

В природе существуют системы, объединяющие биотические и абиотические компоненты. Эти системы приурочены к определенной территории с абиотическими условиями, что называется биотопом. Единство биоценоза и биотопа – это природный комплекс, который называют биогеоценозом.

По определению В. М. Сукачева, биогеоценоз – это совокупность на некотором участке земной поверхности однородных взаимодействующих, связанных обменом вещества и энергии, природных компонентов – горных пород, почвы, гидрологических условий, растительности, животных и микроорганизмов.

От чего зависит состав и структура биоценоза?

Особенностями любого биоценоза является видовой состав и структура. Они зависят от климатических и эдафических (свойства почвы) условий биоценоза, а также от его истории развития. Играют свою роль экология и антропогенный фактор.

Каждый биоценоз имеет четко определенный видовой состав. Общее количество видов растений и животных, присущих определенному биоценозу, более-менее постоянное, но между биоценозами разных типов радикально отличается.

Наиболее богаты по видовому составу биоценозы влажных тропиков и коралловых рифов, а бедные – биоценозы засушливых пустынь и холодных регионов. Общее количество видов, что составляет биоценоз характеризует его видовое богатство.

Дополнительно: ▶ Доминантные виды, эдификаторы и ассектаторы в биоценозе

Видовая насыщенность биоценоза

Видовая насыщенность биоценоза – общее количество видов, приходящееся на единицу площади.

Видовая насыщенность зависит от:

• климатических условий
• свойств почвы и рельефа
• антропогенного фактора
• исторического фактора

Так, биоценозы тундры и пустыни охватывают значительно меньшее количество видов, чем биоценозы влажных тропических лесов. Например, лесах бассейна р. Амазонки растёт до 16000 видов одних только деревьев.

В самых богатых в видовом отношении биоценозах практически все виды относительно малочисленны. Так, в тропических лесах, которые славятся богатством флоры, редко можно встретить рядом несколько деревьев одного вида. Все это обуславливает формирование достаточно сложных биотических связей. В таких условиях не бывает массового размножения отдельных видов, зато биоценозы отличаются высокой стабильностью.

Исторические факторы в формировании биоценоза

На формирование видовой насыщенности значительное влияние оказывают исторические факторы. В процессе развития биоценозов наблюдается тенденция к постепенному увеличению видового богатства. Сложившиеся тысячелетия назад биоценозы, как правило, богаче по количеству видов, чем младшие по возрасту.Например, в умеренной зоне в связи с оледенениями, которые происходили в прошлом, биоценозы сравнительно молодые и поэтому беднее по видовому составу. То же самое можно сказать про искусственные рифы, острова и водоёмы: растения и животные осваивают их постепенно.

Динамика биоценозов

Биоценоз-динамическая функциональная система, которая меняется во времени. В его пределах наблюдаются изменения в течении суток, года, из года в год и так дальше.

Суточные изменения связаны с изменением жизнедеятельности в течение суток (фотосинтез, транспирация, поглощение воды и минеральных солей). Сезонные изменения в биоценозе обусловлены сезонным ритмом вегетации в течение года.

Сезонные изменения проявляются прежде всего в аспектности (лат. aspectus – вид). Внешний вид фитоценоза меняется в течение года и зависит от фенологического состояния видов растений. Смена аспектов наиболее четко проявляется там, где в течение вегетационного сезона происходит смена массово цветущих видов растений, особенно окрашенных, в травянистых группировках – на лугах, в степях, саваннах. В степях, например, аспектность изменяется до 12 раз. В течение вегетационного сезона меняется не только внешность группировки, но и количественные соотношения между видами.

Особенно большие изменения в количественном соотношении видов растений происходят в степных и луговых формациях. В связи с изменением вегетационного сезона происходит и смена доминирующих растений. Доминантность бывает постоянной (например, вечнозеленые травы, сосна, ель) и временной (цветение однолетних эфемеров и многолетних эфемероидов).

Сезонные изменения имеют определенное значение в продуктивности фитоценозов: степных – для определения сроков покоса, лесных – сбор семян, плодов и тому подобное. Изменения фитоценозов по годам называют флюктуациями (лат. fluctuatio-колебания).

Они обусловлены различными причинами, главными из которых являются климатические и гидрологические изменения (например чередование влажных и засушливых лет). Годовые изменения не ведут к изменению одной группировки другим.

Суточные, сезонные и годовые изменения также влияют на количественное соотношение видов и особей в пределах ценопопуляции, одни выпадают, другие появляются, при этом, безусловно, изменяется численность, или обильность, что характеризуется количеством особей в той или иной ценопопуляции, выраженной в числах или условных баллах на единицу площади.

Возрастная динамика связана с изменением физиологичности структуры и других особенностей группировки. Обусловлена эта динамика конкретными связями, которые влияют на внешний вид, структуру и др.

Суксессии биоценозов

Понятие постоянства биоценоза довольно условное, поскольку в природе постоянно происходят определенные изменения. Правда, в устойчивых биоценозах может происходить восстановление, так как существуют конкурентные отношения (межвидовые и внутривидовые).

Но всё же биоценозам свойственны многолетние однонаправленные изменения, которые ведут к перестройке всех его признаков и к замене одного биоценоза другим – сукцессии (гр. succesio – последовательность, смена). Их изучением занимались И. К. Пачоский, Г. Ф. Морозов, В. М. Сукачев и другие. Сукцессии бывают первичными (возникновение группировок на первично необитаемых организмами субстратах) и вторичными (формирование биоценозов на месте уничтоженных).

Различают внутренние (автогенные) и внешние (аллогенные) причины сукцессий. Первые связаны с жизнедеятельностью самого фитоценоза, вторые – с действием на группировки внешних условий.

В связи с причинами, обусловливающими сукцессии, различают несколько их типов:

Сингенез – изменения, обусловленные взаимовлиянием растений на растения;
Эндоэкогенез – изменения, связанные с жизнедеятельностью самого фитоценоза, вследствие чего изменяется среда его существования;
Экзоекогенез – изменения, обусловленные действием внешних по отношению к фитоценоза природных факторов.

Они бывают:

• климатогенными (например, глобальные потепление и похолодание на планете),
• эдафогенними (например, засоление почв),
• зоогенными (как, например, деятельность бобров, приводящая к затоплению пойм рек),
• антропогенными.

Сукцессии ведут к формированию или восстановлению стабильного фитоценоза, характерного для данных условий, или же, наоборот, к его дигрессии (лат. digressio – отклонение). Если сукцессии ведут к возникновению фитоценоза, который относительно соответствует условиям среды, процессы изменения замедляются. Эту заключительную стадию формирования фитоценоза называют климаксом (гр. climax – высшая точка, кульминация).